JPH10214997A - ウエハーの分割方法 - Google Patents
ウエハーの分割方法Info
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- JPH10214997A JPH10214997A JP1684197A JP1684197A JPH10214997A JP H10214997 A JPH10214997 A JP H10214997A JP 1684197 A JP1684197 A JP 1684197A JP 1684197 A JP1684197 A JP 1684197A JP H10214997 A JPH10214997 A JP H10214997A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケガキ（スクライブ）や溝切り（ダイシン
グ）による交点での特異な割れやすい方向が生じるのを
防ぎ、チッピングやクラックやいびつな形状の素子の発
生を押さえ、発光特性を良好に保つ。 【解決手段】 基板１上に基板と異なる結晶系の窒化ガ
リウム系半導体２〜６が積層されたウエハーを分割する
方法において、第１の方向と第１の方向と直交する第２
の方向にスクライブまたは溝形成を行い、そのスクライ
ブ線１１、１２の交点に溝または孔１３を設けた後、ウ
エハーを分割する。または第１の方向にスクライブまた
は溝形成を行った後、その第１の方向に直交する第２の
方向に第１のスクライブ線または溝を確実に横断する幅
広で深さの深い溝を形成した後、ウエハーを分割する。
グ）による交点での特異な割れやすい方向が生じるのを
防ぎ、チッピングやクラックやいびつな形状の素子の発
生を押さえ、発光特性を良好に保つ。 【解決手段】 基板１上に基板と異なる結晶系の窒化ガ
リウム系半導体２〜６が積層されたウエハーを分割する
方法において、第１の方向と第１の方向と直交する第２
の方向にスクライブまたは溝形成を行い、そのスクライ
ブ線１１、１２の交点に溝または孔１３を設けた後、ウ
エハーを分割する。または第１の方向にスクライブまた
は溝形成を行った後、その第１の方向に直交する第２の
方向に第１のスクライブ線または溝を確実に横断する幅
広で深さの深い溝を形成した後、ウエハーを分割する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒化ガリウム系半導
体発光ダイオードに好適なウエハーの分割方法に関す
る。
体発光ダイオードに好適なウエハーの分割方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体素子は、ウエハーの状態
で半導体層を積層し、その後スクライブ法とかダイシン
グ法などによってウエハーをいわゆるチップ（個別素
子）の状態に分割していた。ところが単波長の発光ダイ
オードなどにおいては直接同じ結晶系の半導体層を同一
結晶系の基板に積層するのではなく、異なる結晶系の基
板に半導体層を積層している。例えば紫、青乃至は緑の
発光ダイオードを窒化ガリウム系の結晶で得る場合、窒
化ガリウム系半導体層をサファイア基板上に積層させて
おり、このような場合、サファイア基板は六方晶系であ
って劈開性をもっていない。
で半導体層を積層し、その後スクライブ法とかダイシン
グ法などによってウエハーをいわゆるチップ（個別素
子）の状態に分割していた。ところが単波長の発光ダイ
オードなどにおいては直接同じ結晶系の半導体層を同一
結晶系の基板に積層するのではなく、異なる結晶系の基
板に半導体層を積層している。例えば紫、青乃至は緑の
発光ダイオードを窒化ガリウム系の結晶で得る場合、窒
化ガリウム系半導体層をサファイア基板上に積層させて
おり、このような場合、サファイア基板は六方晶系であ
って劈開性をもっていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような結晶系の異
なる基板に半導体層を成長させた場合、このウエハーを
分割する場合には、特開平５−３１５６４６号公報など
に示されるように、ダイシング法で切断しても、スクラ
イブ法で割っても、そのままでは切断面のクラックやチ
ッピングが発生しやすく、チップの形状もいびつになり
易い。特に半導体層が発光ダイオードである場合には、
漏れ電流の発生などによる発光効率の低下を生じたり、
発光層の変形により光の放出分布がいびつになることな
ど、不都合であった。
なる基板に半導体層を成長させた場合、このウエハーを
分割する場合には、特開平５−３１５６４６号公報など
に示されるように、ダイシング法で切断しても、スクラ
イブ法で割っても、そのままでは切断面のクラックやチ
ッピングが発生しやすく、チップの形状もいびつになり
易い。特に半導体層が発光ダイオードである場合には、
漏れ電流の発生などによる発光効率の低下を生じたり、
発光層の変形により光の放出分布がいびつになることな
ど、不都合であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような点
を考慮して、とりわけ素子分割の初期作業において直交
する二つの線引きが交点で素子分割を疎外していること
に着目して成されたものである。
を考慮して、とりわけ素子分割の初期作業において直交
する二つの線引きが交点で素子分割を疎外していること
に着目して成されたものである。
【０００５】まず、本発明は、基板上に基板と異なる結
晶系の窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーを分
割する方法において、第１の方向と第１の方向と直交す
る第２の方向にスクライブまたは溝形成を行い、その交
点に、好ましくはその２方向のスクライブ線または溝よ
りも深い、溝または孔を設けたのちに、ウエハーを分割
するものである。
晶系の窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーを分
割する方法において、第１の方向と第１の方向と直交す
る第２の方向にスクライブまたは溝形成を行い、その交
点に、好ましくはその２方向のスクライブ線または溝よ
りも深い、溝または孔を設けたのちに、ウエハーを分割
するものである。
【０００６】また本発明は、基板上にその基板と異なる
結晶系の窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーを
分割する方法において、第１の方向にスクライブまたは
溝形成を行った後、その第１の方向に直交する第２の方
向に第１のスクライブ線または溝を確実に横断する幅広
で深さの深い溝を形成した後、ウエハーを分割するもの
である。
結晶系の窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーを
分割する方法において、第１の方向にスクライブまたは
溝形成を行った後、その第１の方向に直交する第２の方
向に第１のスクライブ線または溝を確実に横断する幅広
で深さの深い溝を形成した後、ウエハーを分割するもの
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例に
用いる窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーの斜
視図で、１は厚さ１００〜５００μｍのサファイア基板
１である。このサファイア基板１の表面に、ｎ型Ｇａa
Ａｌ1-aＮ（０≦ａ≦１）バッファー層２、ｎ型ＧａbＡ
ｌ1-bＮ（０≦ｂ≦１）クラッド層３、ｉ型ＧａxＡｌ
1-xＮ（０≦ｘ≦１）発光層４、ｐ型ＧａcＡｌ1-cＮ
（０≦ｃ≦１）クラッド層５、キャップ層６が順次積層
され、更に電極７、８が設けられている。係る半導体層
は高々十数μｍである。
用いる窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーの斜
視図で、１は厚さ１００〜５００μｍのサファイア基板
１である。このサファイア基板１の表面に、ｎ型Ｇａa
Ａｌ1-aＮ（０≦ａ≦１）バッファー層２、ｎ型ＧａbＡ
ｌ1-bＮ（０≦ｂ≦１）クラッド層３、ｉ型ＧａxＡｌ
1-xＮ（０≦ｘ≦１）発光層４、ｐ型ＧａcＡｌ1-cＮ
（０≦ｃ≦１）クラッド層５、キャップ層６が順次積層
され、更に電極７、８が設けられている。係る半導体層
は高々十数μｍである。
【０００８】このようなウエハーにおいて、積層された
半導体層側から、第１の方向にスクライブが行われてい
る。スクライブとは、ダイヤモンド針などによりケガキ
線を入れることである。次いでその第１の方向と直交す
る第２の方向にスクライブを行う。このようにして設け
られた第１、第２のスクライブ線１１、１２は、浅いも
のであるが、この状態では、概ね後にスクライブした方
のスクライブ線１２が先に設けたスクライブ線１１によ
って針飛びによる途切れを生じるか、または先に設けた
スクライブ線１１が後で行うスクライブにより引っ張ら
れ、交点部分で半導体被膜などがめくれ上がったように
なっている。そこでレーザービームなどにより、スクラ
イブ線１１、１２の交点にサファイア基板１を略貫通す
る孔１３を設ける。その後サファイア基板１側（裏面）
からローラーなどで加圧して、ウエハーを分割する。こ
のようにすることで、例えば交点に孔を設けない場合に
３５％程度のチッピングが生じていたが、１５％程度に
減少した。
半導体層側から、第１の方向にスクライブが行われてい
る。スクライブとは、ダイヤモンド針などによりケガキ
線を入れることである。次いでその第１の方向と直交す
る第２の方向にスクライブを行う。このようにして設け
られた第１、第２のスクライブ線１１、１２は、浅いも
のであるが、この状態では、概ね後にスクライブした方
のスクライブ線１２が先に設けたスクライブ線１１によ
って針飛びによる途切れを生じるか、または先に設けた
スクライブ線１１が後で行うスクライブにより引っ張ら
れ、交点部分で半導体被膜などがめくれ上がったように
なっている。そこでレーザービームなどにより、スクラ
イブ線１１、１２の交点にサファイア基板１を略貫通す
る孔１３を設ける。その後サファイア基板１側（裏面）
からローラーなどで加圧して、ウエハーを分割する。こ
のようにすることで、例えば交点に孔を設けない場合に
３５％程度のチッピングが生じていたが、１５％程度に
減少した。
【０００９】係る分割は、クラックやチッピングが、例
えばチップの右肩に突出する様な形で発生するウエハー
では、他の形状の割れ方が少ないというように、ウエハ
ー内でチップの角にほぼ同じ傾向で発生していることか
ら、スクライブ等の仕方によって、いわゆる割れ易い
（欠け易い）方向性があるものと考えて成されたもので
ある。そして、上述した分割方法は、サファイア基板が
１００〜３００μｍと比較的薄い場合に好適である。サ
ファイア基板が厚い場合にはダイシング法にしたがっ
て、スクライブ線１１、１２に変わる溝を設けるのがよ
く、ウエハーの表面からと裏面からでスクライブ線とダ
イシングによる溝を使い分けてもよい。このような方法
により、交点を改めて分割し易くすることで歩留まりが
上がったが、交点に設ける溝や孔は、分離のために設け
たスクライブ線やダイシング溝よりも深いほうが好まし
い結果が得られた。また交点においては、レーザー加工
器でなくともキリのようなもので孔や溝を設けてもよ
い。溝を設ける場合には、溝そのものは浅くとも、サフ
ァイヤ基板側から十文字の溝を形成するのが最も好まし
かった。
えばチップの右肩に突出する様な形で発生するウエハー
では、他の形状の割れ方が少ないというように、ウエハ
ー内でチップの角にほぼ同じ傾向で発生していることか
ら、スクライブ等の仕方によって、いわゆる割れ易い
（欠け易い）方向性があるものと考えて成されたもので
ある。そして、上述した分割方法は、サファイア基板が
１００〜３００μｍと比較的薄い場合に好適である。サ
ファイア基板が厚い場合にはダイシング法にしたがっ
て、スクライブ線１１、１２に変わる溝を設けるのがよ
く、ウエハーの表面からと裏面からでスクライブ線とダ
イシングによる溝を使い分けてもよい。このような方法
により、交点を改めて分割し易くすることで歩留まりが
上がったが、交点に設ける溝や孔は、分離のために設け
たスクライブ線やダイシング溝よりも深いほうが好まし
い結果が得られた。また交点においては、レーザー加工
器でなくともキリのようなもので孔や溝を設けてもよ
い。溝を設ける場合には、溝そのものは浅くとも、サフ
ァイヤ基板側から十文字の溝を形成するのが最も好まし
かった。
【００１０】図２は本発明の他の実施例を示すウエハー
の斜視図で、ウエハーの各層は第１図のものと同じ、基
板上にその基板と異なる結晶系の窒化ガリウム系半導体
が積層されたウエハーを例示してある。この例におい
て、第１の方向にエッチングやダイシングにより溝１４
の形成を行った後、その第１の方向の溝１４に直交する
第２の方向に第１の溝１４を、別の幅の広い鋭利なダイ
シングブレードにより、確実に横断する幅広で深さの深
い溝１５を形成した後、ウエハーを分割する様子を示し
ている。この方法も先の例と同様に、溝１４、１５の交
点で基板１などに特異な割れやすい方向が生じるのを防
ぎ、交点で所望の方向に割れるようにしたものである。
この場合もサファイア基板１が薄いときには溝１４、１
５に変わってスクライブ線でもよいが、後の溝を設ける
ときにスクライブ線によって半導体薄膜が剥離しないよ
うに留意を要する。
の斜視図で、ウエハーの各層は第１図のものと同じ、基
板上にその基板と異なる結晶系の窒化ガリウム系半導体
が積層されたウエハーを例示してある。この例におい
て、第１の方向にエッチングやダイシングにより溝１４
の形成を行った後、その第１の方向の溝１４に直交する
第２の方向に第１の溝１４を、別の幅の広い鋭利なダイ
シングブレードにより、確実に横断する幅広で深さの深
い溝１５を形成した後、ウエハーを分割する様子を示し
ている。この方法も先の例と同様に、溝１４、１５の交
点で基板１などに特異な割れやすい方向が生じるのを防
ぎ、交点で所望の方向に割れるようにしたものである。
この場合もサファイア基板１が薄いときには溝１４、１
５に変わってスクライブ線でもよいが、後の溝を設ける
ときにスクライブ線によって半導体薄膜が剥離しないよ
うに留意を要する。
【００１１】
【発明の効果】以上の如くにより、ケガキや溝切りによ
る交点での特異な割れやすい方向が生じるのを防ぐこと
ができたので、不所望のチッピングなどは生じないし、
溝の中でチッピングなどが生じても発光特性に悪影響を
及ぼすことはなかった。
る交点での特異な割れやすい方向が生じるのを防ぐこと
ができたので、不所望のチッピングなどは生じないし、
溝の中でチッピングなどが生じても発光特性に悪影響を
及ぼすことはなかった。
【図１】本発明の実施例を説明するウエハーの要部斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施例を説明するウエハーの要
部斜視図である。
部斜視図である。
１ サファイヤ基板 １１ スクライブ線 １２ スクライブ線 １３ 孔 １４ 溝 １５ 溝
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に基板と異なる結晶系の窒化ガリ
ウム系半導体が積層されたウエハーを分割する方法にお
いて、第１の方向と第１の方向と直交する第２の方向に
スクライブまたは溝形成を行い、その交点に溝または孔
を設けた後、ウエハーを分割することを特徴とするウエ
ハーの分割方法。 - 【請求項２】 基板上にその基板と異なる結晶系の窒化
ガリウム系半導体が積層されたウエハーを分割する方法
において、第１の方向にスクライブまたは溝形成を行っ
た後、その第１の方向に直交する第２の方向に第１のス
クライブ線または溝を確実に横断する幅広で深さの深い
溝を形成した後、ウエハーを分割することを特徴とする
ウエハーの分割方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1684197A JP3421523B2 (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ウエハーの分割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1684197A JP3421523B2 (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ウエハーの分割方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10214997A true JPH10214997A (ja) | 1998-08-11 |
| JP3421523B2 JP3421523B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=11927445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1684197A Expired - Fee Related JP3421523B2 (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ウエハーの分割方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421523B2 (ja) |
Cited By (13)
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| KR100757802B1 (ko) | 2006-09-29 | 2007-09-11 | 서울옵토디바이스주식회사 | 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법 |
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-
1997
- 1997-01-30 JP JP1684197A patent/JP3421523B2/ja not_active Expired - Fee Related
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